由于人工植入物難以模擬天然骨軟骨組織的空間復雜性，因此關節軟骨和軟骨下骨的整合再生仍然是一個未滿足的臨床需求。逐層制造策略（例如 3D 打印）已成為一種有前途的技術，可以復制分層的區域結構以及不同的微觀結構和機械性能。然而，動態和循環的生理環境，例如質量運輸或細胞遷移，通常會扭曲分層植入物中預先限制的生物特性，導致不明顯的空間變化和隨后的低效再生。
鑒于此，上海交通大學張長青、Xiaojuan Wei、復旦大學鄧玨等研究人員將仿生鈣化界面層引入支架中，作為軟骨層和軟骨下骨層之間的致密屏障，以促進成骨-軟骨修復。
本文要點：
1）由致密聚己內酯（PCL）、納米羥基磷灰石和他喹莫德（TA）組成的鈣化界面層可以在物理和生物學上將軟骨層（TA混合、軟骨細胞負載明膠甲基丙烯酸酯）與軟骨下結合層（多孔PCL）分離。這種引入為軟骨和骨再生保留了各層設計的獨立生物環境，成功抑制了血管侵入軟骨層，并防止了由于TA斷血管而導致的透明質軟骨鈣化。
2）通過肉眼檢查、微型計算機斷層掃描 (micro-CT) 以及基于體內大鼠模型的組織學和免疫組織化學分析，驗證了軟骨和軟骨下骨綜合再生的改善。此外，基因和蛋白質表達研究確定了 Caveolin (CAV-1) 通過 Wnt/β-catenin 通路促進血管生成的關鍵作用，并表明鈣化層中的 TA 通過抑制 CAV-1 來阻止血管生成。
參考文獻：
Enhanced osteochondral regeneration with a 3D-Printed biomimetic scaffold featuring a calcified interfacial layer. Bioact. Mater. 2024.
https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.03.004
